El puente salino es un dispositivo esencial en las celdas electroquímicas o pilas galvánicas. Pero, ¿cuál es su función exactamente?
Un dispositivo útil y esencial
El puente salino se utiliza para conectar eléctricamente las dos semiceldas de una celda electroquímica y mantener la neutralidad eléctrica en cada una de ellas. Gracias a este dispositivo, se asegura la electroneutralidad y equilibrio en la pila.
En la actualidad, existen varios tipos de puentes salinos. Entre ellos se encuentran los de tubo de vidrio y los de papel de filtro.
En este artículo se describirá más en profundidad la función del puente salino.
El puente salino y la pila de Daniell
La pila de Daniell es una celda electroquímica compuesta por dos electrodos, uno de cobre (Cu) y otro de zinc (Zn), y sus hemiceldas contienen soluciones de CuSO4 1M y ZnSO4 1M, con su puente salino incluido.
La pila de Daniell tiene un potencial de 1,19 voltios y el flujo de electrones va de la hemicelda o semipila del electrodo Zn a la hemicelda o semipila Cu.
El puente salino de la pila de Daniell está hecho de nitrato de potasio. Su función es tresfolds: permite el contacto eléctrico de las dos soluciones, mantiene la neutralidad eléctrica en cada una de las semiceldas y evita que se mezclen las dos soluciones.
Si no existiera el puente salino, la diferencia de potencial generada entre ambas semiceldas no permitiría el paso de más electrones.
Equilibrio en la carga entre las semiceldas de oxidación y reducción
En las pilas galvánicas, los electrones provocan una diferencia de potencial entre las semiceldas de la pila al salir de una para dirigirse a la otra.
Sin embargo, el puente salino posibilita el flujo para que el equilibrio en la carga entre las semiceldas de oxidación y reducción se mantenga, logrando además que los contenidos de cada una permanezcan separados.
Gracias al puente salino, la diferencia de carga se equilibra, los electrones continúan fluyendo y las reacciones redox pueden seguir su curso sin problemas.
Importancia del puente salino en las celdas galvánicas
El puente salino es una parte esencial en las celdas galvánicas que constan de dos semiceldas. Este dispositivo se utiliza para cerrar el circuito eléctrico externo y garantizar la electroneutralidad de las semiceldas.
El movimiento de cargas iónicas a través del puente salino es lo que asegura la electroneutralidad de las semiceldas y el equilibrio en su carga.
Es importante resaltar que los puentes salinos contienen electrolitos inertes respecto de las reacciones de óxido reducción que ocurren en la celda. Además, la conductividad de los puentes salinos depende de la concentración y textura del electrolito.
Distintos tipos de puentes salinos
Como ya hemos mencionado, existen distintos tipos de puentes salinos. Uno de ellos es el puente salino de tubo de vidrio, que contiene electrolitos relativamente inertes como sulfato de sodio o yoduro de potasio.
Para evitar que los fluidos se mezclen en el puente salino de tubo de vidrio se suele utilizar un agente gelificante, que le da una textura similar a la gelatina. De esta forma se evita que la solución se derrame al invertir el tubo.
El papel de filtro también se utiliza como puente salino. Este tipo de puente salino se empapa con electrolitos inertes como cloruro de sodio o de potasio.
Importancia del puente salino en las reacciones redox
Los puentes salinos y las celdas electroquímicas son fundamentales en la comprensión y estudio de las reacciones redox.
El concepto de puente salino se emplea en química para conectar las semiceldas de reducción y oxidación de una pila o celda voltaica.
El puente salino permite el aislamiento de los contenidos que se hallan en las distintas partes de la celda mientras conserva el contacto eléctrico que existe entre ambas.
El puente salino y las celdas galvánicas
Las celdas galvánicas son un tipo de celda electroquímica en la que se aprovecha la energía liberada en una reacción redox para producir energía eléctrica.
En este tipo de celdas, el puente salino es un componente esencial. Gracias a él, se cierra el circuito eléctrico externo y se equilibra la diferencia de carga entre las semiceldas de oxidación y reducción.
Ejemplos de celdas galvánicas sin puente salino
Aunque el puente salino es esencial en las celdas galvánicas, existen algunos tipos de celdas que no lo necesitan.
Por ejemplo, en las celdas de combustible se emplean electrodos porosos que permiten el paso de los iones a través de ellos, lo que hace innecesario el uso de un puente salino.
Además, existe una variante de celdas galvánicas llamada pila seca, que emplea un separador poroso que impide el contacto directo entre las dos semiceldas sin necesidad de un puente salino convencional.
Puentes salinos especiales
Por otro lado, también existen algunos tipos de puentes salinos especiales.
Por ejemplo, se han desarrollado puentes salinos que se activan con la presión, con el calor, con la luz o con cambios de pH.
Estos puentes salinos especiales tienen aplicaciones muy diversas, tanto en la industria como en la medicina.
El puente salino en la hemoglobina
El concepto de puente salino no solo es importante en la química de las celdas electroquímicas, sino que también está presente en otros campos de la química y la biología.
Un ejemplo de esto es la hemoglobina, una proteína presente en la sangre que es responsable del transporte de oxígeno.
Cada una de las subunidades de la hemoglobina se estabiliza por medio de ocho puentes salinos, a través de interacciones electrostáticas que actúan las cadenas laterales de diversos aminoácidos, además de dos grupos terminales de las cadenas alfa, el amino y el carboxilo.
En una cadena alfa dada, su grupo amino terminal forma un puente salino con el carboxilo terminal de la siguiente. Por otro lado, el grupo guanidinio de la segunda cadena alfa forma otro puente salino con la de otra.
Autoevaluación en el archivo interactivo
Si estás interesado en aprender más sobre los puentes salinos, puedes realizar los ejercicios de autoevaluación incluidos en el archivo interactivo adjunto a este artículo.
En estos ejercicios se plantean cuestiones relacionadas con la función, tipos y aplicaciones de los puentes salinos.
Conclusión
El puente salino es un dispositivo esencial en las celdas electroquímicas o pilas galvánicas. Su función es la de conectar eléctricamente las dos semiceldas y mantener la neutralidad eléctrica en cada una.
Gracias a los puentes salinos se puede asegurar el equilibrio en la carga entre las semiceldas de oxidación y reducción, lo que permite que las reacciones redox puedan seguir su curso sin problemas.
A lo largo de este artículo hemos explicado en profundidad la función del puente salino en las celdas electroquímicas, los distintos tipos de puentes salinos y su importancia en la química y la biología.
Esperamos que este artículo haya sido de utilidad para comprender mejor el papel que juega el puente salino en las celdas electroquímicas.
